iii) 一次損傷
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加速/減速損傷時に、脳は頭蓋骨に当たった真下に損傷します（コントラ病巣）。 また、衝撃や加減速の力によって、脳が頭蓋骨の中で跳ね回ることもあります。
たとえば、車が木にぶつかったとき、車は急に止まります。 このとき、頭蓋骨の中にある脳はまだ前方に運動しているので、（骨の縁がある）頭蓋骨の内面にある程度の力でぶつかり、それによって打撲、裂傷、出血などを起こすことがある。 また、このような事故ではねじれ運動が起こるため、神経線維の束が引き伸ばされたり、せん断されたりします（これをびまん性軸索損傷と呼びます）。 このような内部機構の結果、頭蓋骨は残ったまま脳が損傷するため、閉鎖性頭部外傷という用語もこのタイプのTBIを説明するのに使われます。
頭部を強打すると、脳が後方に跳ね返るため、衝撃を受けた側とは反対側の脳が損傷します（逆クーデター損傷）。 その結果、びまん性軸索損傷（DAI）が発生します。 このタイプの損傷は、初期のCTスキャンでは見えませんが、後に脳の領域が欠ける（萎縮する）ことで現れることがよくあります。 DAIは一次脳損傷の最も重要なメカニズムであり、最初の意識喪失の主要な原因である
脳は頭蓋骨の底にある穴を通って頭蓋骨を出て、脊髄になる。 TBIの事故では、脳が傷害によって膨張し始め、この頭蓋骨の穴に押し込まれることになります。 脳幹は呼吸などの基本的な生命機能を司るため、脳幹が損傷すると生命に危険が及ぶ可能性があります。
頭部を貫通した傷害では、貫通した物体によって損傷を受けた脳の領域が主な損傷箇所となります。 脳の残りの部分は、二次障害の合併症がない限り、通常は損傷しません。